Környezetvédelem alapjai 2

A különleges bolygó

• Kék: víz+légkör------bioszféra

• Víz három halmazállapota, szén-dioxid nem fagy meg----Naprendszerben való helye, Föld pályája, Föld nagysága

Óceánok

• Ősóceán----ma: 2/3 részét borítja a felszínnek• Biztosítja a víz állandó körforgását• Összetétele: só: 3,5%• Na: 0,468 mól/l• Mg: 0,053 mól/l• Ca: 0,01 mól/l• K: 0,01 mól/l• Cl: 0, 545 mól/l• SO4: 0,028 mól/l• Br: 0,00084 mól/l• Csekély mennyiségben Hg, Pb, P-formák, N-formák

Légkör

• Mai: nincs fizikai –kémiai egyensúlyban

• Oxidáló közeg: metán, dimetil-szulfid

• Nitrogén+oxigén +víz + napsugárzás-----oxidálná a nitrogént (Sillén, 1966)

• Lovelock (1990): légkör a bioszféra része:

• GAIA

Vénusz Föld Föld élet nélkül

Mars

Szén-dioxid %

98 0,03 98 95

Nitrogén %

1,9 79 1,9 2,7

Oxigén % nyom 21 nyom 0,13

Hőm. oC 477 13 290 -53

Nyomás hPa

90 000 1 000 60 000 6,4

Naptáv (CsE)

0,723 1,0 1,0 1,524

Tömeg (Föld=1)

0,95 1,0 1,0 0,53

Talaj

• A bioszféra+litoszféra kölcsönhatásának eredménye

• Kőzetek: SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO K2O SO3

Mars 44,7 0,9 5,7 18,2 8,3 5,6 0,1 7,7

Föld 43,6 0,9 5,9 18,4 9,0 5,5 0 7,3

Hold

• Bolygóhoz viszonyított nagysága és tömege• Föld forgástengelyének a pálya síkjára merőleges

irányhoz viszonyított dőlése: jelenleg 23,5o

• Elmúlt kétmillió év: +_1,3o

• Hold nélkül 0-85• Barrow Merkur, Vénusz, Mars: kaotikus

Föld szerkezete

Szárazföldek keletkezése

• 4,2 milliárd év• Vulkánok, vulkáni gázok, eső, villámlás, • Képlékeny kéreg• Viszkózus köpeny, intenzív fel-leáramlások• Kraton: szárazföldek ősei• Labradori és grönlandi kraton 3,8 milliárd éves• Cirkon: 4,2 milliárd éves• Mikrolemez tektonika

Óceánok eredete

• Földi víz: 15-20% vizet tartalmazó szilikáttartalmú kondroitok

• (Naprendszer deutérium-aránya: 40x10-6)

• Vagy: a Föld felszínre érkező kőmeteoritok

• 4 milliárd évvel ezelőtt

• Só: melegforrások

Légkör

• Elsődleges légkör (Ősi): nemesgázok, hidrogén, hélium eltávozott

• Őslégkör: a Föld belsejéből kiáramló gázpkból jött létre: víz, szén-dioxid, kén-dioxid, nitrogén

• Még lehetett: hidrogén, szén-monoxid, kén-hidrogén

Élet keletkezése

• Szerves anyagok

• Meteoritok---pánspermia elmélet

• Földi keletkezés-----kémiai evolúció

Kémiai evolúció

• Miller kísérlet: 4 milliárd évvel ezelőtti események laboratóriumi vizsgálata

Eredmény

• Hangyasav,ecetsav, propionsav, glicin, tejsav, aminosavak: alanin, amino-propionsav

• Csak akkor kaptak negatív eredményt, ha oxigén is volt a rendszerben

Első „élőlények”

• Anyagforgalom (koacervátumok—Oparin, ciklikus kémiai folyamatok---Gánti)

• Sidney Fox: elpárolgás-oldódás-aminosavak összekapcsolódása

• Aminosavak irányítottsága: pirit, agyagásványok

• Információt hordozó molekulák: RNS világ

Első élőlények

• Ma: hőforrásbaktériumok

• Grönland: Isua lelőhely: C12/C14 arány létezett élet: 3,8 milliárd év

• Prokariota élőlények: kemoszintézis

• H-t a kén-hidrogén

• ÚJ: a víz, mint hidrogénforrás(ma:cianobaktériumok)

Kialakul a fotoszintézis

• 3,5 milliárd év

• Sztomatolitok: a cianobaktériumok működéséből származó mészkőszerkezetek, melyek a kékeszöld algákból ma is keletkeznek (Ausztrália)

Atmoszféra,litoszféra megváltozik

• Földi hőmérséklet csökken (15oC) a szán-dioxid csökkenés miatt

• Metanogén baktériumok szerepe

• Szabad oxigén fokozatos megjelenése

• UV sugárzás csökkenése

• Kőzetek lassú oxidálódása

Bioszféra megváltozik

• Valódi sejtes szervezetek EUKARIÓTÁK

• Fokozódik az atmoszféra és litoszféra átalakítása

Idő

Idő(milliárd év) esemény következmény

4,6-4 Meteoritok a felszínre

Olvadt, meleg bolygó

4 Kémiai evolúció Szerves anyagok

3,8 Első életre utaló nyomok

CO2 konc. csökken

3,5 fotoszintézis sztomatolitok

2 eukarioták Légzés, fotoszintézis